JPH0568998A - 排水の処理方法 - Google Patents
排水の処理方法Info
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- JPH0568998A JPH0568998A JP3265193A JP26519391A JPH0568998A JP H0568998 A JPH0568998 A JP H0568998A JP 3265193 A JP3265193 A JP 3265193A JP 26519391 A JP26519391 A JP 26519391A JP H0568998 A JPH0568998 A JP H0568998A
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- Japan
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- aeration
- tank
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- sludge
- waste water
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排水中の有機性窒素やアンモニア性窒素を安
定的に効率的に硝化・脱窒する。 【構成】 循環水と曝気用空気を用いて加圧条件下で槽
内の活性汚泥を撹拌及び曝気を行う加圧曝気槽５と、循
環水の配管途中に汚泥と処理水１３に固液分離する限外
濾過装置１１とを設ける。そして曝気用空気を間欠的に
送気することにより流入した排水を硝化・脱窒処理す
る。
定的に効率的に硝化・脱窒する。 【構成】 循環水と曝気用空気を用いて加圧条件下で槽
内の活性汚泥を撹拌及び曝気を行う加圧曝気槽５と、循
環水の配管途中に汚泥と処理水１３に固液分離する限外
濾過装置１１とを設ける。そして曝気用空気を間欠的に
送気することにより流入した排水を硝化・脱窒処理す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下水等の排水中の窒素成
分を硝化・脱窒するのに好適な処理方法に関するもので
ある。
分を硝化・脱窒するのに好適な処理方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】湖沼等の富栄養化防止の観点から、下水
等の有機排水を生物処理する際に、硝化・脱窒プロセス
を組み込む例が増加しつつある。しかし、従来は脱窒槽
と硝化槽に分け、硝化液を脱窒槽に循環させる活性汚泥
循環変法が用いられていた。
等の有機排水を生物処理する際に、硝化・脱窒プロセス
を組み込む例が増加しつつある。しかし、従来は脱窒槽
と硝化槽に分け、硝化液を脱窒槽に循環させる活性汚泥
循環変法が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法は、各
槽において最適な運転条件が得られるよう管理する必要
があり、また合計の処理時間が１２〜１６時間かかるた
め設置スペースも広いという欠点がある。また小規模下
水においてはオキシデーションディンチにおいて間欠的
に曝気することにより硝化・脱窒する方法が試みられて
いるが、この方法においても処理時間が２４時間以上必
要であり広い設置スペースが必要である。
槽において最適な運転条件が得られるよう管理する必要
があり、また合計の処理時間が１２〜１６時間かかるた
め設置スペースも広いという欠点がある。また小規模下
水においてはオキシデーションディンチにおいて間欠的
に曝気することにより硝化・脱窒する方法が試みられて
いるが、この方法においても処理時間が２４時間以上必
要であり広い設置スペースが必要である。
【０００４】本発明は排水中の有機性窒素やアンモニア
性窒素を安定的に効率的に硝化・脱窒することを目的と
する。
性窒素を安定的に効率的に硝化・脱窒することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、加圧曝気槽と限外濾過装置を
組み合わせ、加圧曝気槽から引き抜いた活性汚泥混合液
を限外濾過膜を用いて処理水を排出し、濃縮された混合
液を加圧曝気槽に返送してディフェーザのノズルから槽
内に噴出させることで槽内に循環流を形成させるととも
に、同じノズルから曝気用空気を間欠的に通気すること
により、交互に好気と嫌気状態を繰り返して硝化脱窒を
促進することを要旨とする。
するためになしたもので、加圧曝気槽と限外濾過装置を
組み合わせ、加圧曝気槽から引き抜いた活性汚泥混合液
を限外濾過膜を用いて処理水を排出し、濃縮された混合
液を加圧曝気槽に返送してディフェーザのノズルから槽
内に噴出させることで槽内に循環流を形成させるととも
に、同じノズルから曝気用空気を間欠的に通気すること
により、交互に好気と嫌気状態を繰り返して硝化脱窒を
促進することを要旨とする。
【０００６】
【作用】加圧曝気槽５では、循環水と間欠的に空気を混
合して底部のノズルから噴出させるため、水流とエアリ
フト効果によって曝気槽底部の混合液が内筒に沿って上
昇する。この時、底部では内筒の外側から内側に引き込
まれる力が働くため、内筒内を上昇した混合液は内筒の
外側を降下する。底部に汚泥を沈澱させないためには、
少なくとも１０ｃｍ／ｓｅｃ以上の流速が必要であるこ
とから、曝気停止時において循環水だけで１０ｃｍ／ｓ
ｅｃ以上の流速が得られるように循環水の水量を調整す
る必要がある。バルブ１２を開放しコンプレッサから加
圧空気を送気すると、空気中の酸素が混合液中に溶解
し、やがてＤＯ（溶存酸素）が上昇しはじめる。
合して底部のノズルから噴出させるため、水流とエアリ
フト効果によって曝気槽底部の混合液が内筒に沿って上
昇する。この時、底部では内筒の外側から内側に引き込
まれる力が働くため、内筒内を上昇した混合液は内筒の
外側を降下する。底部に汚泥を沈澱させないためには、
少なくとも１０ｃｍ／ｓｅｃ以上の流速が必要であるこ
とから、曝気停止時において循環水だけで１０ｃｍ／ｓ
ｅｃ以上の流速が得られるように循環水の水量を調整す
る必要がある。バルブ１２を開放しコンプレッサから加
圧空気を送気すると、空気中の酸素が混合液中に溶解
し、やがてＤＯ（溶存酸素）が上昇しはじめる。
【０００７】式１
【０００８】従って、Ｐに加圧された曝気槽では（Ｐ・
Ｃｓ−Ｃ）の値が常圧（Ｐ＝１）の場合に比べて大きい
ため、曝気開始後速やかに槽内のＤＯ（＝Ｃ）が上昇す
る。一般に硝化菌は２ｍｇ／ｌ以上のＤＯで硝化が進む
とされているが、第２図に示すように曝気量一定で曝気
を行うと、常圧（Ｐ＝１）の場合に比べ、加圧（Ｐ＝
３）の場合が短時間でＤＯが２ｍｇ／ｌ以上に達するた
め硝化菌の活性が高く、大きい硝化速度が得られる。即
ち、流入した原水中の有機性窒素やアンモニア性窒素が
効率的に硝化されて硝酸性窒素に転換される。
Ｃｓ−Ｃ）の値が常圧（Ｐ＝１）の場合に比べて大きい
ため、曝気開始後速やかに槽内のＤＯ（＝Ｃ）が上昇す
る。一般に硝化菌は２ｍｇ／ｌ以上のＤＯで硝化が進む
とされているが、第２図に示すように曝気量一定で曝気
を行うと、常圧（Ｐ＝１）の場合に比べ、加圧（Ｐ＝
３）の場合が短時間でＤＯが２ｍｇ／ｌ以上に達するた
め硝化菌の活性が高く、大きい硝化速度が得られる。即
ち、流入した原水中の有機性窒素やアンモニア性窒素が
効率的に硝化されて硝酸性窒素に転換される。
【０００９】次にバルブ１２を閉じ曝気を停止すると、
曝気槽内の活性汚泥はＭＬＳＳとして５０００〜２０，
０００ｍｇ／ｌ程度の高濃度に保たれているため、速や
かにＤＯが低下し嫌気状態となるため、脱窒菌の作用に
より硝酸性窒素が脱窒されて窒素ガスとして空気排出弁
９から排出される。従来の硝化・脱窒プロセスとして
は、第３図に示す活性汚泥循環変法が知られているが、
活性汚泥は脱窒槽２２、硝化槽２４を経て沈澱池２８に
より固液分離され、脱窒槽へと返送２９される。このよ
うな重力沈降により固液分離するプロセスでは、汚泥濃
度があまり高くなると汚泥がキャリーオーバーして処理
水３０とともに排出されるおそれがあることから、ＭＬ
ＳＳ５０００ｍｇ／ｌ以下で運転される。一方、本発明
のように加圧曝気槽５と限外濾過装置１１の組み合せプ
ロセスでは、限外濾過膜によって固液分離を行うため５
０００ｍｇ／ｌ以上の高いＭＬＳＳにおいても確実に固
液分離することができる。また、曝気槽を加圧すること
で酸素の溶解能力が高まり、汚泥の自己消化が促進され
るため汚泥の引き抜き量が従来のプロセスよりも少な
い。一般に硝化筋・脱窒菌は増殖速度が小さいため、汚
泥滞留時間を長くし少なくとも１０〜１５日必要とされ
ているが、本発明は従来プロセスに比べて汚泥引き抜き
量が少ないため、汚泥とともに流出する硝化菌・脱窒菌
が少なく汚泥滞留時間が長く、従って硝化菌・脱窒菌の
密度の高い活性汚泥が得られる。
曝気槽内の活性汚泥はＭＬＳＳとして５０００〜２０，
０００ｍｇ／ｌ程度の高濃度に保たれているため、速や
かにＤＯが低下し嫌気状態となるため、脱窒菌の作用に
より硝酸性窒素が脱窒されて窒素ガスとして空気排出弁
９から排出される。従来の硝化・脱窒プロセスとして
は、第３図に示す活性汚泥循環変法が知られているが、
活性汚泥は脱窒槽２２、硝化槽２４を経て沈澱池２８に
より固液分離され、脱窒槽へと返送２９される。このよ
うな重力沈降により固液分離するプロセスでは、汚泥濃
度があまり高くなると汚泥がキャリーオーバーして処理
水３０とともに排出されるおそれがあることから、ＭＬ
ＳＳ５０００ｍｇ／ｌ以下で運転される。一方、本発明
のように加圧曝気槽５と限外濾過装置１１の組み合せプ
ロセスでは、限外濾過膜によって固液分離を行うため５
０００ｍｇ／ｌ以上の高いＭＬＳＳにおいても確実に固
液分離することができる。また、曝気槽を加圧すること
で酸素の溶解能力が高まり、汚泥の自己消化が促進され
るため汚泥の引き抜き量が従来のプロセスよりも少な
い。一般に硝化筋・脱窒菌は増殖速度が小さいため、汚
泥滞留時間を長くし少なくとも１０〜１５日必要とされ
ているが、本発明は従来プロセスに比べて汚泥引き抜き
量が少ないため、汚泥とともに流出する硝化菌・脱窒菌
が少なく汚泥滞留時間が長く、従って硝化菌・脱窒菌の
密度の高い活性汚泥が得られる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の排水の処理方法を図示の実施例
にもとづいて説明する。第１図において下水、雑排水そ
の他の有機排水１は、前処理槽２においてスクリーン３
による除塵や揚砂機等による除砂や、油分の分離除去等
を行った後、原水ポンプ４により加圧曝気槽５に送水さ
れる。加圧曝気槽５は底部にディフェーザのノズル７、
内部には内筒８、上部には空気排出弁９を設け、流入し
た原水は底部のノズル７から噴出された返送汚泥ととも
に内筒の内側を上昇し、内筒の外側を降下することによ
り槽内を循環する。この時、均質な循環流を得るために
は内筒の直径をｄ、曝気槽の内径をＤとするとｄ／Ｄ＝
０．５〜０．７５とする必要がある。また、内筒の位置
は底からＬ１、水面からＬ２とするとＬ１＝１／５〜１
／３Ｄ，Ｌ２＝１／３〜１／２ｄとする必要がある。原
水を流入する位置は特に限定されるものではないが、循
環ポンプ１０への引抜口は内筒の下端より少し上の位置
とするのが好ましい。
にもとづいて説明する。第１図において下水、雑排水そ
の他の有機排水１は、前処理槽２においてスクリーン３
による除塵や揚砂機等による除砂や、油分の分離除去等
を行った後、原水ポンプ４により加圧曝気槽５に送水さ
れる。加圧曝気槽５は底部にディフェーザのノズル７、
内部には内筒８、上部には空気排出弁９を設け、流入し
た原水は底部のノズル７から噴出された返送汚泥ととも
に内筒の内側を上昇し、内筒の外側を降下することによ
り槽内を循環する。この時、均質な循環流を得るために
は内筒の直径をｄ、曝気槽の内径をＤとするとｄ／Ｄ＝
０．５〜０．７５とする必要がある。また、内筒の位置
は底からＬ１、水面からＬ２とするとＬ１＝１／５〜１
／３Ｄ，Ｌ２＝１／３〜１／２ｄとする必要がある。原
水を流入する位置は特に限定されるものではないが、循
環ポンプ１０への引抜口は内筒の下端より少し上の位置
とするのが好ましい。
【００１１】曝気槽５から引き抜かれた混合液は、循環
ポンプ１０によって加圧され限外濾過装置１１に導かれ
る。限外濾過装置１１には限外濾過膜のモジュールが組
み込まれ、加圧状態で混合液中の清澄な水が膜を透過し
て処理水１３として排出される。曝気槽内の圧力は１平
方センチメートルあたり１〜５ｋｇｆ、好ましくは１平
方センチメートルあたり２〜４ｋｇｆが適切である。一
方、限外濾過膜における透過圧力Ｐは装置の入口圧力Ｐ
１、出口圧力Ｐ２、透過側の圧力をＰ３とするとＰ＝
（Ｐ１＋Ｐ２）／２−Ｐ３で表される。Ｐは曝気槽内の
圧力に左右され、通常はＰが大きいほど透過水量が多い
が、反面循環ポンプの動力も増すため１平方センチメー
トルあたり２〜８ｋｇｆ、好ましくは１平方センチメー
トルあたり３〜６ｋｇｆに設定する。限外濾過膜の圧損
Ｐ１−Ｐ２は膜モジュールの種類や大きさ、流量によっ
て左右されるが、本発明のように活性汚泥を対象とする
場合は、膜表面への汚泥付着によるモジュールの目詰ま
りや透過水量の減少を防ぐため、圧損の少ない管状のモ
ジュールを用いるのが好ましい。また、管状モジュール
の内径は１０〜２０ｍｍ程度が適切である。
ポンプ１０によって加圧され限外濾過装置１１に導かれ
る。限外濾過装置１１には限外濾過膜のモジュールが組
み込まれ、加圧状態で混合液中の清澄な水が膜を透過し
て処理水１３として排出される。曝気槽内の圧力は１平
方センチメートルあたり１〜５ｋｇｆ、好ましくは１平
方センチメートルあたり２〜４ｋｇｆが適切である。一
方、限外濾過膜における透過圧力Ｐは装置の入口圧力Ｐ
１、出口圧力Ｐ２、透過側の圧力をＰ３とするとＰ＝
（Ｐ１＋Ｐ２）／２−Ｐ３で表される。Ｐは曝気槽内の
圧力に左右され、通常はＰが大きいほど透過水量が多い
が、反面循環ポンプの動力も増すため１平方センチメー
トルあたり２〜８ｋｇｆ、好ましくは１平方センチメー
トルあたり３〜６ｋｇｆに設定する。限外濾過膜の圧損
Ｐ１−Ｐ２は膜モジュールの種類や大きさ、流量によっ
て左右されるが、本発明のように活性汚泥を対象とする
場合は、膜表面への汚泥付着によるモジュールの目詰ま
りや透過水量の減少を防ぐため、圧損の少ない管状のモ
ジュールを用いるのが好ましい。また、管状モジュール
の内径は１０〜２０ｍｍ程度が適切である。
【００１２】膜モジュールにおいて、膜を透過しない汚
泥等の固形物は濃縮されて限外濾過装置１１から排出さ
れる。この濃縮液は循環水として加圧曝気槽５に返送さ
れ、底部に設けられたディフェーザのノズル７から噴出
される。
泥等の固形物は濃縮されて限外濾過装置１１から排出さ
れる。この濃縮液は循環水として加圧曝気槽５に返送さ
れ、底部に設けられたディフェーザのノズル７から噴出
される。
【００１３】この時、コンプレッサ６により加圧空気が
循環水にバルブ１２を介して間欠的に混合され、ディー
フェーザのノズル７から循環水とともに噴出するときの
剪断作用により気泡が微細化される。バルブ１２は電磁
弁、電動弁など自動開閉できるバルブを使用し、制御盤
により開閉を交互に繰り返す。送気した空気のうち、水
中に溶解しなかった空気や、発生した炭酸ガス等は曝気
槽上部に設けられた空気排出弁９を介して排出する。
循環水にバルブ１２を介して間欠的に混合され、ディー
フェーザのノズル７から循環水とともに噴出するときの
剪断作用により気泡が微細化される。バルブ１２は電磁
弁、電動弁など自動開閉できるバルブを使用し、制御盤
により開閉を交互に繰り返す。送気した空気のうち、水
中に溶解しなかった空気や、発生した炭酸ガス等は曝気
槽上部に設けられた空気排出弁９を介して排出する。
【００１４】本発明に示した１００ｌ容量の加圧曝気槽
を、従来の活性汚泥循環変法を用いている下水処理場に
設置し、最初沈澱池流出水を１立方メートル／日で流入
させ、曝気槽内圧力を１平方センチメートルあたり３ｋ
ｇｆで１時間間隔でバルブ１２を開閉して好気・嫌気を
交互に繰り返しながら安定した性能が得られるまで処理
を行った後、硝化速度、脱窒速度等を測定した結果を下
表に示す。
を、従来の活性汚泥循環変法を用いている下水処理場に
設置し、最初沈澱池流出水を１立方メートル／日で流入
させ、曝気槽内圧力を１平方センチメートルあたり３ｋ
ｇｆで１時間間隔でバルブ１２を開閉して好気・嫌気を
交互に繰り返しながら安定した性能が得られるまで処理
を行った後、硝化速度、脱窒速度等を測定した結果を下
表に示す。
【００１５】表１
【００１６】本結果より従来技術に比べ本発明の方法
は、汚泥濃度が約３倍であり、硝化速度、脱窒速度が約
２．５倍高いため、処理時間が約１／６と短いにもかか
わらず同等以上の処理水質が得られていることがわか
る。
は、汚泥濃度が約３倍であり、硝化速度、脱窒速度が約
２．５倍高いため、処理時間が約１／６と短いにもかか
わらず同等以上の処理水質が得られていることがわか
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明によるときは、循環水と曝気用空
気を用いて加圧条件下で槽内の活性汚泥を撹拌及び曝気
を行う加圧曝気槽と、循環水の配管途中に汚泥と処理水
に固液分離する限外濾過装置とを設け、曝気用空気を間
欠的に送気することにより高濃度の活性汚泥を保持する
ことができ、硝化菌と脱窒菌の活性が大きく密度も大き
くなり、硝化・脱窒速度が大きいという特徴を有するた
め、短時間で効率的に排水を硝化・脱窒することがで
き、さらに良好な水質が安定して得られるという効果を
有する。
気を用いて加圧条件下で槽内の活性汚泥を撹拌及び曝気
を行う加圧曝気槽と、循環水の配管途中に汚泥と処理水
に固液分離する限外濾過装置とを設け、曝気用空気を間
欠的に送気することにより高濃度の活性汚泥を保持する
ことができ、硝化菌と脱窒菌の活性が大きく密度も大き
くなり、硝化・脱窒速度が大きいという特徴を有するた
め、短時間で効率的に排水を硝化・脱窒することがで
き、さらに良好な水質が安定して得られるという効果を
有する。
【図１】本発明排水の処理方法の構成図である。
【図２】本発明方法の作用を示す説明図である。
【図３】従来技術の説明図である。
１ 原水 ２ 前処理槽 ３ スクリーン ４ 原水ポンプ ５ 加圧曝気槽 ６ コンプレッサ ７ ノズル ８ 内筒 ９ 空気排出弁 １０ 循環ポンプ １１ 限外濾過装置 １２ バルブ １３ 処理水 ２１ 前処理槽 ２２ 脱窒槽 ２３ 撹拌機 ２４ 硝化槽 ２５ 散気管 ２６ 循環水ポンプ ２７ ブロワ ２８ 沈澱池 ２９ 汚泥返送ポンプ ３０ 処理水
【式１】
【表１】
Claims (1)
- 【請求項１】 循環水と曝気用空気を用いて加圧条件下
で槽内の活性汚泥を撹拌及び曝気を行う加圧曝気槽と、
循環水の配管途中に汚泥と処理水に固液分離する限外濾
過装置とを設け、曝気用空気を間欠的に送気することに
より流入した排水を硝化・脱窒処理することを特徴とす
る排水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265193A JPH0568998A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265193A JPH0568998A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 排水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568998A true JPH0568998A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17413844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3265193A Pending JPH0568998A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 排水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0568998A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06328099A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Daiki Kk | 排水処理装置 |
| WO2001000537A1 (fr) * | 1999-06-24 | 2001-01-04 | Linfeng Shi | Appareil de traitement des eaux usees et son procede d'utilisation |
| JP2007136386A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Ngk Insulators Ltd | 膜分離活性汚泥処理設備 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3265193A patent/JPH0568998A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06328099A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Daiki Kk | 排水処理装置 |
| WO2001000537A1 (fr) * | 1999-06-24 | 2001-01-04 | Linfeng Shi | Appareil de traitement des eaux usees et son procede d'utilisation |
| JP2007136386A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Ngk Insulators Ltd | 膜分離活性汚泥処理設備 |
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